在不粘锅、雨衣甚至饮用水中潜藏的有毒化合物被称为全氟和多氟烷基物质（PFAS），也被称为“永久化学物质”。它们在环境中可能需要数百年才能分解，并且越来越多地出现在人体血液和组织中。研究表明，它们可能导致多种癌症、生殖系统疾病，以及甲状腺疾病和免疫系统削弱。科学家们一直在寻找方法，以在这些物质进入人体之前将其从环境中清除。但现在有一支研究团队发现了一种在人体内应对它们的可能方式。
本周发表在《自然·微生物学》（Nature Microbiology）上的一项研究表明，人体肠道中常见的细菌或许可以用来聚集PFAS并将它们随废物排出体外。
“我认为这项研究给了我们一线希望，面对PFAS问题并非全是坏消息，”该研究的合著者、剑桥大学的分子生物学家基兰·帕蒂尔（Kiran Patil）表示。“也许那些与我们共存数千年的细菌，已经在帮助我们应对这个问题。”
研究团队首先测试了数十种来自人体肠道的细菌菌株与PFAS及其他污染物的相互作用，发现其中有九种能够非常有效地积累某些PFAS化学物质。在实验室条件下生长时，这些细菌在24小时内吸收了暴露环境中25%到74%的PFAS化学物质。研究人员推测，这些特定菌株可能能够在体内与PFAS结合，并将其带出人体。
此前的研究表明，来自污染土壤的细菌也可以与PFAS结合。但那些细菌暴露在更高浓度的化学物质中，而且它们的隔离能力相对较低——“所以我们没有理由相信肠道细菌会有什么特别之处，”帕蒂尔说道。
帕蒂尔表示，许多研究人员原本认为PFAS分子会附着在细菌的外膜上，而不是进入其内部。然而，由于研究中的细菌所积累的PFAS数量远超其膜结构所能容纳的范围，研究团队认为这些化学物质实际上进入了细菌体内。为了证实这一点，帕蒂尔和他的同事使用了一种成像技术，他们迅速冷冻细菌，然后向其发射微小的带电粒子束，并分析飞出的物质。研究人员检测到了氟分子——PFAS的标志性信号——从细菌中释放出来。
为了验证这些细菌在更大的生物体内是否仍能收集PFAS，研究团队使用了没有自身微生物组的小鼠，并将已知可吸收PFAS的人体微生物组细菌引入它们的肠道。在向小鼠暴露不同水平的PFAS化学物质后，研究人员测量了动物粪便中的PFAS含量，发现携带PFAS收集细菌的小鼠比没有这些微生物的小鼠排出了更多的有毒化学物质。
“这项研究展示了PFAS如何深入渗透人体及其系统，”未参与这项研究的环境流行病学家杰西·古德里奇（Jesse Goodrich）表示。“它是揭示PFAS如何影响人类健康的又一块拼图。”
将这些最新发现应用于人类仍需进一步研究。研究团队目前正计划进行一项临床试验，以测试含有这些细菌的益生菌是否可以补充人体微生物组，并减少人类肠道中的PFAS含量。但研究人员指出，这种试验将比在具有实验室设计微生物组的小鼠中进行的高控制性研究变量多得多。“人体微生物组的构成方式在个体之间存在巨大差异，”这项新研究的首席作者、剑桥大学毒理学家安娜·林德尔（Anna Lindell）表示。
帕蒂尔表示，进一步的研究还可以观察同一社区中人群体内这些细菌菌株的自然存在水平，并测量他们体内的PFAS含量。这样的研究将有助于澄清这些细菌是否导致人体肠道中（甚至其他身体部位）的PFAS减少。
“通过补充人体天然细菌来管理PFAS吸收的方法是有趣的，并具有潜力，”古德里奇表示。“但最终，保护健康的最佳方式仍然是首先防止暴露。”
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